KR20060056281A

KR20060056281A - 디스플레이의 동화상 품질 평가 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20060056281A
Application number: KR1020057023087A
Authority: KR
Inventors: 고이찌 오까; 요시 에나미
Original assignee: 오츠카 일렉트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2006-05-24
Also published as: CN100373423C; JP4286068B2; US7483550B2; NL1026316A1; JP2004363798A; CN1799079A; NL1026316C2; US20070024627A1; WO2004109634A1; TWI242171B; KR100798225B1; TW200504619A

Abstract

테스트 패턴은 측정 대상 스크린(5)에서 이동되고 BEW를 관측하기 위해 화상 센서의 시야가 테스트 패턴의 이동을 추종한다. 그런 다음, 화상 센서의 시야(33)가 정지 패턴 PE를 촬상하기 위해 상기 관찰에서와 같은 속도 vc로 움직여지고, 촬영된 화상의 분포 프로파일에 나타나는 스크롤링 방향을 따라 블러 폭 W가 관찰된다. 블러 폭 W와 정지 패턴 PE를 촬영하기 위한 화상 센서의 노광 시간에 기초하여, BEW의 관측 시의 테스트 패턴의 이동 속도가 평가되고, 이동 속도를 이용하여 BEW가 정규화된다. 스크린의 동화상 품질의 평가는 정규화된 N_BEW를 이용하여 수행된다. 그러므로, 원래 테스트 패턴의 이동 속도는 쉽고 정확하게 추정될 수 있고, 따라서 스크린의 동화상 품질은 정확하게 평가될 수 있다.

화상 센서, 테스트 패턴, 동화상 품질의 평가, 노광 시간

Description

디스플레이의 동화상 품질 평가 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR EVALUATING MOVING IMAGE QUALITY OF DISPLAYS}

본 발명은 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린 상에 디스플레이되는 스크롤되는 테스트 패턴의 블러링에 기초하여 디스플레이의 동화상 품질을 평가할 수 있는 디스플레이의 동화상 품질 평가 방법 및 시스템에 관한 것이다.

동화상 품질의 평가는 액정 디스플레이(LCD), 음극선관(CRT) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 또는 일렉트로루미네센스(EL) 디스플레이 등의 디스플레이 장치의 스크린 상에 디스플레이되는 동화상의 블러링된 엣지(blurred edge)를 측정하여 수행된다. 그러한 평가의 한 방법은, 카메라를, 사람의 눈에 의해 추적하는 안구의 회전과 유사하게 스크롤되는 이미지의 동작에 추종시켜, 그 화상의 정지 화상을 촬상하고, 촬상된 정지 화상의 선명도를 평가하는 프로세스이다. 특히, LCD와 같은 긴 액정 응답 시간을 갖는 화상 유지 타입 디스플레이를 갖는 디스프레이 장치의 경우, 화상의 선명도는 엣지들에서 감소한다. 선명도의 저하가 수치화되어 지표로서 이용되는 방법이 디스플레이의 동화상 품질을 평가하는 방법으로서 개시되어 있다(일본특허공개공보 제2001-204049호).

그러나, 전술한 동화상 품질 평가 방법은 스크롤링 테스트 패턴이 카메라에 의해 촬상될 때 스크린 상에 디스플레이되는 촬상된 화상의 프로파일을 객관적으로 분석하는 것에 중점을 두고 있다. 전술한 동화상 품질 평가 방법은 디스플레이 장치의 스크린의 동화상 품질 디스플레이 성능을 나타내는 지표를 정확하고 직접적으로 추출하는 방법을 제공하지 않는다.

디스플레이의 동화상 품질을 스크린의 성능으로서 나타내는 지표로는 예를 들면 "잔상 시간"에 대응하는 직관적으로 이해하기 쉬운 지표가 바람직하다.

지표를 구하는 한 방법이 아래에 기재한 참조 문헌에 개시되어 있다. Y. Igarashi, T. Yamamoto, Y.Tanaka, J. Someya, Y. Nakakura, M. Yamakawa, S. Hasegawa, Y. Nishida 및 T. Kurita의 "Proposal of the Perceptive Parameter Motion Picture Response Time(MPRT)", SID '03 Digest of Techical Papers, p. 1039 (May 2003).

그러나, 그러한 지표를 구하기 위해, 통상적으로, 스크린 사이즈, 주사선 개수, 및 프레임 시간을 포함하는 디스프레이 장치의 스크린 디스플레이 파라미터들을 알아야 한다. 그러므로, 디스플레이 스크린의 동화상 품질을 평가하기 위한 지표를 결정하기 위한 쉬운 방법을 제공하는 디스플레이들의 동화상 품질 평가 방법이 기대된다.

그러므로, 본 발명의 목적은 스크린 디스플레이 특성을 이용하지 않고서 디스플레이들의 동화상 품질을 평가하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 이 방법 및 시스템은 간단한 프로세스를 통해 디스플레이 스크린의 동화상 품질을 평가하는 직관적으로 이해할 수 있는 지표를 획득할 수 있어야 한다.

본 발명에 따른 디스플레이들의 동화상 품질 평가 방법에서는, 측정 대상으로서의 스크린 상에서 테스트 패턴이 스크롤되고, 제1 블러링된 엣지를 관찰하기 위해 화상 센서의 시야를 스크롤되는 패턴의 이동에 추종시킨다. 그런 다음, 전술한 관찰에서와 같은 속도로 화상 센서의 시야를 이동시켜, 촬영된 화상에 나타나는 스크롤링 방향을 따른 제2 블러링된 엣지를 관찰하기 위해 정지 테스트 패턴의 화상이 촬영된다. 제2 블러링된 엣지, 및 정지 테스트 패턴의 화상을 촬영하기 위한 화상 센서의 노광시간에 기초하여, 스크롤되는 테스트 패턴의 이동 속도를 추정할 수 있다. 그런 다음, 추정된 이동 속도를 이용하여, 제1 블러링된 엣지 폭이 정규화되고, 스크린의 동화상 품질이 정규화된 제1 블러링된 엣지 폭을 이용하여 평가될 수 있다. 전술한 정지 테스트 패턴은 스크롤되는 테스트 패턴과 동일하거나 또는 다를 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 화상 센서의 시야를 스크롤되는 테스트 패턴의 이동에 추종시키는 속도와 같은 속도로 화상 센서의 시야를 이동시키면서 정지 테스트 패턴의 화상을 촬영한 다음, 제2 블러링된 엣지를 측정함으로써, 원래 스크롤되는 테스트 패턴의 이동 속도가 쉽게 평가될 수 있다. 그 다음, 스크롤되는 테스트 패턴의 이동 속도를 이용하여 제1 블러링된 엣지 폭이 정규화된다. 스크린의 동화상 품질은 정규화된 제1 블러링된 엣지 폭을 이용하여 평가될 수 있다.

스크롤되는 테스트 패턴의 이동이 추종되는지 안되는지의 여부의 결정은, 화상 센서의 시야를 다양한 복수의 속도로 이동시켜, 스크롤되는 테스트 패턴의 화상을 촬영하고, 촬영한 화상에서 블러링된 엣지가 최소인 화상 센서의 시야의 이동 속도가 이용되도록 하여 이루어질 수 있다. 대안적으로 이러한 결정은 각각의 속도에서 연속적으로 촬영된 화상들에서 블러링된 엣지의 위치들의 이동이 최소인 화상 센서의 시야의 이동 속도에 기초하여 이루어질 수 있다.

제1 블러링된 엣지는 화상 센서의 검출기 평면 상에 나타나는 휘도 프로파일에서, 미리 결정된 임계 비율 또는 미리 결정된 임계값만큼 최소 휘도보다 휘도가 더 높은 부분과 낮은 부분과의 픽셀수의 차를 이용하여 바람직하게 측정된다. 이것은 블러링의 시작과 끝에 대응하는 픽셀들을 지정하는 것이 어렵기 때문이다.

같은 이유에서, 제2 블러링된 엣지는 화상 센서의 검출기 평면 상에 나타나는 휘도 분포 프로파일에서, 미리 결정된 임계 비율 또는 미리 선정된 임계값만큼 최소 휘도보더 더 높고 낮은 부분 사이의 픽셀수의 차를 이용하여 바람직하게 측정된다.

미리 결정된 임계 비율과 미리 결정된 임계값은 제1 블러링된 엣지와 제2 블러링된 엣지에 대해 동일할 수도 있으며 다를 수도 있다.

화상 센서의 노광 시간에 대해서는, 화상 센서의 동작에 의해 설정된 값이 이용될 수 있다. 대안적으로, 화상 센서의 시야를 공지된 속도로 이동시키면서 스크린 상의 정지 테스트 패턴의 화상을 촬영하고, 화상 센서의 검출기 평면 상에 포커스되는 정지 테스트 패턴의 화상의 폭을 측정함으로써 결정될 수 있다.

화상 센서의 노광 시간은 미리 결정된 주기로 펄스되는 광을 촬영하고, 화상 센서의 검출기 평면 상에 나타나는 광의 검출 회수를 측정함으로써 결정될 수도 있다.

부가적으로, 본 발명에 따른 디스플레이 동화상 품질 평가 시스템은 디스플레이들의 동화상 품질을 평가하기 위한 상술한 방법을 실시하기 위한 시스템이다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 화상 센서의 시야가 스크롤되는 테스트 패턴의 이동을 추종하는 속도와 같은 속도로 화상 센서의 시야를 이동시키면서 정지 테스트 패턴을 촬영하고, 그런 다음 제2 블러링된 엣지를 측정함으로써, 원래 스크롤되는 테스트 패턴의 이동 속도가 쉽게 결정될 수 있다. 그러므로, 스크롤되는 테스트 패턴의 이동 속도를 이용하여 제1 블러링된 엣지 폭을 정규화하고, 그런 다음 정규화된 제1 블러링된 엣지 폭을 이용하여, 스크린의 동화상 품질이 정확하게 평가될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이들의 동화상 품질 평가 방법을 실시하기 위한 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 2는 평가받을 디스플레이 장치의 CCD 카메라의 검출기 평면(31)과 스크린(5) 사이의 위치 관계를 나타내는 광로도이다.

도 3(a)-(d)는 디스플레이들의 동화상 품질을 평가하기 위한 방법을 예시하는데, 도 3(a)는 화살표에 의해 표시된 속도 vp로 스크롤링하는 테스트 패턴 P와 화살표로 표시된 이동 속도 vc로 테스트 패턴의 스크롤을 따라가기 위해 이동하는 CCD 카메라의 검출기 평면(31)에 대응하는 시야(33)를 도시한다. 도 3(b)와 3(c)는 CCD 카메라의 검출기 평면(31)에서 검출되는 테스트 패턴 P의 휘도 분포 프로파 일을 각각 도시하고, 특히 도 3(c)는 테스트 패턴의 화상이 최소 블러링을 갖고 디스플레이될 때 테스트 패턴의 휘도 분포 프로파일을 도시한다. 도 3(d)는 도 3(c)의 테스트 패턴 P의 휘도 분포 프로파일의 엣지 부분의 확대도이다.

도 4(a) 및 4(b)는 이동 속도 vp를 평가하기 위한 방법을 예시한다. 도 4(a)는 엣지 PE를 포함하는 정정 테스트 패턴을 포함하고, 도 4(b)는 갈바노미터미터 미러(2)가 각속도 ω0로 회전될 때 CCD 카메라(3)의 검출기 평면 상에 형성된 화상의 휘도 분포 프로파일을 도시한다.

도 5(a)는 노광 시간 T가 일정한 경우, 상승 부분 A와 이동 속도 vc 사이의 관계를 도시한 그래프이고, 도 5(b)는 속도 vc가 일정한 경우, 상승 부분 A와 노광 시간 T 사이의 관계를 도시한다.

도 6(a)는 갈바노미터미터 미러(2)가 정지된 상태에서 CCD 카메라(3)에 의해 촬영된 정적 테스트 패턴 P의 휘도 분포 프로파일을 도시하고, 도 6(b)는 갈바노미터미터 미러(2)가 공지된 각속도 ω로 회전되면서 노광 시간이 CCD 카메라(3)에 의해 설정되고, 정적 패턴 P가 촬영될 때 획득된 정적 테스트 패턴 P의 휘도 분포 프로파일을 도시한다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예가 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 동화상 품질 평가 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 디스플레이의 동화상 품질 평가 장치는, 갈바노미터미터 미러 (2)와, 갈바노미터미터 미러(2)를 통해서 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5)을 촬영하는 CCD 카메라(3)를 구비한다.

갈바노미터미터 미러(2)는, 코일에 전류를 흘릴 때 발생하는 자계 내에 회전 가능하게 배치된 영구 자석의 회전축에 장착된 미러를 포함하며, 이것은 원활하고 신속한 미러의 회전을 가능하게 해준다.

CCD 카메라(3)는, 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5)의 일부 또는 전부를 커버하는 촬상의 시야를 갖는다. CCD 카메라(3)와 스크린(5) 사이에는, 갈바노미터미터 미러(2)가 존재하여, 갈바노미터미터 미러(2)의 회전에 따라서 CCD 카메라(3)의 시야가 스크린(5) 상에서 일차원 방향(이하,"스크롤링 방향"이라고 함)으로 움직일 수 있다. 컴퓨터 제어부(6)로부터, 갈바노미터미터 미러 구동 컨트롤러(7)를 통해서, 갈바노미터미터 미러(2)에 회전 구동 신호가 보내여진다. CCD 카메라(3)로 취득한 화상 신호는, 촬상 I/O 보드(8)를 통해서 컴퓨터 제어부(6)에 페치된다.

또한, 갈바노미터미터 미러(2)와 CCD 카메라(3)를 따로 따로 구성하는 것 대신, 경량 디지털 카메라 등과 같은 CCD 카메라 자체를 회전 테이블 상에 설치하여, 회전 구동 모터로 회전 구동할 수도 있다.

컴퓨터 제어부(6)로부터, 화상 신호 발생기(9)에 디스플레이 스크린(5)을 선택하기 위한 표시 컨트롤 신호가 보내지고, 화상 신호 발생기(9)는, 이 표시 컨트롤 신호에 기초하여, 평가 대상 디스플레이 장치에 테스트 패턴 P의 동화상을 디스플레이하기 위한 화상 신호(화상 메모리(9a)에 저장됨)를 공급한다. 또한, 컴퓨터 제어부(6)에는, 액정 모니터(10)가 접속된다.

도 2는, CCD 카메라(3)의 검출기 평면(31)과 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5)과의 위치 관계를 나타내는 광로도이다. 스크린(5) 상의 CCD 카메라(3)의 시야(33)로부터의 광선은, 갈바노미터미터 미러(2)로 반사되어, CCD 카메라(3)의 렌즈에 입사되고, CCD 카메라(3)의 검출 평면(31)으로 검출된다. 갈바노미터미터 미러(2)의 뒷측에, CCD 카메라(3)의 검출 평면(31)의 미러 이미지(32)를 파선으로 도시된다.

평가 대상 디스플레이 장치와 갈바노미터 미러(2)의 광로에 따른 거리를 L로 한다. 평가 대상 디스플레이 장치와 렌즈까지의 광로에 따른 거리를 a, 렌즈로부터 검출 평면(31)까지의 거리를 b로 한다. 렌즈의 촛점거리 f가 공지되었다면, 다음의 수학식에 의해 a와 b 사이의 관계가 결정될 수 있다.

1/f= 1/a + 1/b

평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5)의 스크롤링 방향의 좌표를 X로 하고, CCD 카메라(3)의 검출 평면(31)의 스크롤링 방향의 검출 좌표를 Y로 한다. X의 원점 X0를 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린 중앙에 설정하고, Y의 원점 Y0를, X0에 대응하는 점에 설정한다. M을 CCD 카메라(3)의 렌즈들의 배율이라고 하면,

X = -MY (M>0)

이 성립한다. 배율 M은, 상기 a, b를 사용하여,

M= b/a

로 표시된다.

갈바노미터 미러(2)를 각도 θ만큼 회전하면, 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5) 상의 대응 위치는 갈바노미터 미러(2)의 회전축을 중심으로 각도 2θ만큼 어긋난다. 이 각도 2θ에 대응하는 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5)의 좌표 X는 다음과 같이 표현된다.

X= L tan2θ

이 식을 변형하면,

θ= arctan(X/L)/2

로 된다.

상기 식 X= L tan2θ를 시간 미분하면 다음과 같은 추종 방정식이 주어진다.

v= 2 Lω cos^-2(2θ)

여기서, v는 시야(33)의 스크린 상의 이동 속도이며, ω는 갈바노미터 미러의 회전 각속도(ω= dθ/dt)이다. θ가 미소한 각도이면, cos2(2θ) -> 1로 놓을 수 있다. 따라서, 상기 방정식은,

ω= v/2L (a)

로 변형될 수 있다.

따라서, 시야(33)의 스크린 상의 이동 속도 v와, 갈바노미터 미러의 회전 각속도ω는 비례 관계라고 간주할 수 있다.

이제, 동화상 품질 평가 방법이, 도 3(a)-3(d)를 참조하여, 설명될 것이다.

평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5)에 표시되는 평가용 테스트 패턴 P는, 스크롤링 방향으로 일정한 길이에 걸쳐, 그라운드보다도 밝은 휘도를 갖은 띠상의(zonal) 테스트 패턴 P라고 한다. 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5) 상의 테스트 패턴 P의 이동에 대응하여, 갈바노미터 미러(2)를 어떤 각속도로 회전시키면, CCD 카메라(3)에 이동하는 패턴 P의 화상이 찍힌다. 단, CCD 카메라(3)의 노광은, 갈바노미터 미러(2)의 회전중에, 계속되고 있는 것으로 한다. 도 3(a)는, 테스트 패턴 P가 화살표로 표시한 속도 vc로 이동하고, CCD 카메라 검출 평면(31)에 대응하는 시야(33)도 이것에 추종하도록 속도 vc로 이동하고 있는 모습을 나타낸다.

CCD 카메라 검출 평면(31)으로 검출되는 휘도 분포 프로파일들은, 도 3(b), (c)와 같이 표현된다. 도 3(b), (c)의 횡축은 스크롤링 방향으로 배열한 픽셀, 종축은 휘도를 나타낸다. 갈바노미터 미러(2)의 회전 각속도를 ω라고 하면, 회전 각속도ω를 여러가지로 바꿔, 테스트 패턴 P의 화상이 가장 블러링이 적게 찍힐 때의 회전 각속도를 ω0로 한다. 여기서, 시야(33)의 이동 속도 vc는, 테스트 패턴 P의 이동 속도 vp와 같다. 도 3(c)는, 회전 각속도ω0일 때의 테스트 패턴 P의 화상을 나타내고 있다.

그런데, 상술한 경우에, 회전 각속도ω를 여러가지 바꾸어, "테스트 패턴 P의 화상이 가장 블러링이 적게 찍힐 때의 회전 각속도를 ω0로 나타내도록" 결정했다. 대안적으로, CCD 카메라(3)의 노광 시간을 매우 짧게 설정하여, 갈바노미터 미러(2)의 회전중에, 복수회 촬영하고, 촬영한 각 화상에 있어서의 테스트 패턴 P 의 주사 방향에 따른 스크롤이 가장 적을 때의 회전 각속도를 ω0로 나타내어도 된다.

도 3(d)는, 도 3(c)에 있어서의 테스트 패턴 P의 화상의 엣지 부분의 확대도를 나타낸다. 휘도의 최대값과 최소값을 Imax와 Imin으로 각각 나타낸다. Imax에서 특정 비율(예를 들면, 1O%) 낮은 휘도를 Imax,th로 하고, Imin에서 있는 특정 비율(예를 들면, 1O%) 높은 휘도를 Imin,th로 한다. Imax,th와 Imin,th 사이의 픽셀 수를 "BEW"(블러링된 엣지 폭)이라고 한다.

그런데, 상기 BEW는, 렌즈 등 광학계의 블러(blur)의 폭 B'도 포함하기 때문에, 정지 테스트 패턴 P를 촬영하여, 렌즈 등 광학계의 블러 폭 B'을 구하여, 상기 BEW에서 빼는 것이 바람직하다.

BEW는, 테스트 패턴 P의 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5) 상의 이동 속도 vp의 함수로 된다. vp가 빠르면, BEW는 길어지고, vp가 느리면, BEW는 짧아진다. 따라서, BEW를 이동 속도에 대하여 플롯하여, 그 기울기(단위는 시간)를 N_BEW로 정의한다. 이 이동 속도로 정규화된 BEW, 즉 NBEW는, 디스플레이 장치의 "응답 시간(Response Time)"에 상당하다는 것이 알려지고 있다. 따라서, N_BEW를 사용하여 디스플레이 장치의 동화상 품질 평가가 행해질 수 있다.

상기 N_BEW를 구하기 위해서는, 테스트 패턴 P의 이동 속도 vp를 구하여야 한다. 그러나, 이동 속도 vp를 구하기 위해서는, 화상 신호 발생기(9)의 출력 신호의 모양, 디스플레이 장치의 스크린 사이즈, 주사선 수, 프레임 시간, 등을 기초로 하여 추정하지 않으면 안된다. 그 계산이 번거롭고, 또한 오차도 포함될 우려 가 있다.

그러므로, 본 발명에서는, 정지 테스트 패턴을, 갈바노미터 미러(2)를 회전시켜 촬영함으로써, 테스트 패턴 P의 이동 속도 vp를 추정한다.

우선, 이동 속도 vp를 추정하기 위해서, 정지 패턴을 이용한다. 예를 들면, 도 4(a)에 도시하는 것 같은 엣지 PE로 이루어진 정지 패턴을 이용한다. 부수적으로, 정지 패턴은 엣지로 이루어진 패턴에 한정되는 것은 아니고, 엣지를 포함하는 것이면 임의의 패턴을 이용해도 된다. 또한, 정지 패턴의 작성 방법도 임의적이다. 디스플레이 장치에 정지 패턴의 화상 신호를 입력하여 작성해도 되고, 또는 디스플레이 장치의 스크린에 발광 다이오드나 레이저 등으로 광 패턴을 스폿 조사하여 프로젝팅함으로써 작성하여도 된다.

정지 패턴을 정지시켜 두고, 갈바노미터 미러(2)의 회전 각속도를 상기 각속도 ω0로 회전시킨다. 각속도 ω0의 구체적인 값은 알 필요는 없고, 테스트 패턴 P의 화상이 가장 블러링이 적게 찍혔을 때의 회전 각속도를 그대로 재현하면 된다. CCD 카메라(3)의 시야(33)는, 이것에 추종하여, 도 4(a)에 도시한 바와 같이 속도 vc로 이동한다. 각속도가 ω0이기 때문에, 이 속도 vc는, 전술한 테스트 패턴 P의 이동 속도 vp와 같다.

도 4(b)는, CCD 카메라(3)의 검출 평면(31)에 형성된 화상의 휘도 분포를 나타낸다. 이 화상은, 비스듬히 상승하는 부분 A를 가지고 있다. 이 상승 부분 A는, CCD 카메라(3)의 시야(33)가 엣지 PE를 통과한 것에 따라서 형성된 것이다. 이 상승 부분 A의 폭 W는, CCD 카메라(3)의 시야(33)의 이동 속도 vc와 CCD 카메라 (3)의 노광 시간 T의 함수로 된다.

도 5(a)는, 노광 시간 T가 일정한 경우의, 상승 부분 A와 이동 속도 vc와의 관계를 나타내는 분포 프로파일이며, 이동 속도 vc가 빠를수록 상승 부분 A의 기울기가 작아지고, 이동 속도 vc가 느릴수록 상승 부분 A의 기울기가 커지는 것을 나타내고 있다.

도 5(b)는, 이동 속도 vc가 일정한 경우에, 상승 부분 A와 노광 시간 T와의 관계를 나타내는 분포도이며, 노광 시간 T가 짧을수록 상승 부분 A는 아래쪽으로 이동하고, 노광 시간 T이 길수록 상승 부분 A는 상방으로 이동한다.

상기 폭 W는, 노광 시간 T 동안 CCD 카메라(3)의 시야(33)가 이동하는 거리 vc×T와 같다. 즉,

W= vc×T

이 성립한다.

이상의 것을 통합하면, 이 엣지 PE를 포함하는 정지 패턴을 사용하여, 갈바노미터 미러(2)의 회전 각속도를 상기 각속도 ω0로 회전시켜, CCD 카메라(3)로 촬영하여, 그 검출 화상에 나타나는 상승 부분 A의 폭 W를 측정한다. 그 결과, (이동 속도 vc)×(노광 시간 T)를 구한다.

또한, 폭 W는, 도 3(d)에 있어서 블러링된 엣지 폭 BEW의 정의에 대응하는 방식으로 바람직하게 정의되기 때문에, Imax,th와 Imin,th 사이의 픽셀 수는 CCD 카메라(3)에 의해 검출되는 화상에서, 휘도가 최소값 Imin에서 특정 비율(예를 들면, 1O%) 높은 부분 Imin,th의 픽셀과, 휘도가 최대값 Imax에서 특정 비율(예를 들 면, 1O%) 낮은 부분 Imax,th의 픽셀 수의 차로 한다.

한편, CCD 카메라(3)의 노광 시간 T는, CCD 카메라(3)에 설정된 값이다.

따라서, 상기 폭 W를 측정함으로써, 갈바노미터 미러(2)의 회전 각속도 ω0에 대응하는, 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5) 상의, CCD 카메라(3)의 시야(33)의 이동 속도 vc를, 다음 식으로부터 결정할 수 있다.

vc= W/T

갈바노미터 미러(2)의 회전 각속도가 ω0이기 때문에, 이동 속도 vc는, 전술한 바와 같이 테스트 패턴 P의 이동 속도 vp와 같은 것이다.

vp= vc

따라서, 테스트 패턴 P의 이동 속도 vp를 결정할 수 있다. 따라서, 상기 도 3(d)에서 결정된 BEW를, 이동 속도 vp로 나누어, N_BEW를 구할 수 있다.

N_ BEW= BEW/vp

N_ BEW를 이용하여, 스크린의 동화상 품질의 평가를 행할 수 있다.

이상의 디스플레이 동화상 품질 평가 방법에서, CCD 카메라(3)의 노광 시간 T는 전술한 바와 같이, CCD 카메라(3)에 설정된 값이 이용된다. 그러나, CCD 카메라(3)의 설정값을 정확하게 알 수 없을 때는, 갈바노미터 미러(2)의 회전 각속도ω가 공지되어 있는 것을 전제로 하면, 실측하여 구할 수 있다.

도 3(a)에 도시한 테스트 패턴 P를 정지시켜 평가 대상 디스플레이 장치의 스크린(5)에 디스플레이시키고, 갈바노미터 미러(2)를 정지시킨 상태에서, 그 화상을 CCD 카메라(3)로 촬영한다. 그 결과, CCD 카메라(3)의 촬상 평면에는, 도 6(a) 에 도시한 바와 같이 테스트 패턴 P의 폭 SPT과 렌즈 등 광학계의 블러의 폭 B'의 합에 상당하는 폭의 상이 나타난다.

그 다음에, 갈바노미터 미러(2)를 공지된 각속도 ω로 회전시켜, CCD 카메라(3)의 노광 시간 T를 임의의 값으로 설정하고, 정지 테스트 패턴 P를 촬영한다. 그 결과, CCD 카메라(3)의 촬상면에는, 도 6(b)에 도시한 바와 같이 테스트 패턴 P의 폭과, 렌즈 등 광학계의 블러 폭 B'과, CCD 카메라(3)의 노광 시간 T 동안에 화상이 이동된 픽셀 △Y의 합에 상당하는 폭의 상이 나타난다.

도 6(b)의 화상의 폭으로부터, 도 6(a)의 상의 폭을 빼면, CCD 카메라(3)의 노광 시간 T에 상당하는 촬상면 상의 픽셀 △Y를 측정할 수 있다. 따라서, △Y를 CCD 카메라(3)의 시야(33)의 이동 속도 v로 나누면, 노광 시간 T를 다음과 같이 구할 수 있다.

T= △Y/v

한편, v와 갈바노미터 미러(2)의 각속도 ω의 관계는, 상기 (a)식에 의해서 알고 있으므로, 노광 시간 T를, △Y와 ω로 나타낼 수 있다.

T = △Y/2 Lω (b)

따라서, △Y와 각속도 ω를 (b)식에 대입함으로써, 노광 시간 T를 구할 수 있다. 각속도 ω를 바꾸며 복수회 측정하여, 각각 노광 시간 T를 구하여 평균을 내면, 보다 신뢰도가 높은 노광 시간 T의 값을 얻을 수 있다.

대안적으로, CD 카메라(3)의 노광 시간 T는, 갈바노미터 미러(2)를 특정 각속도 ω(공지된 값일 필요 없음)로 회전시켜, 소정 주기의 펄스된 광을, CD 카메라 (3)로 촬영하여, 화상 센서의 검출 평면에 나타나는 해당 광 스폿의 수를 측정함으로써, 구하여도 된다.

이상으로 진술한 본 발명에서, 테스트 패턴 P의 스크롤은 일차원적인 것이기 때문에, CCD 카메라(3)의 검출 평면(31)에 디스플레이되는 화상은 장방형이 된다. 테스트 패턴 P가 움직이는 방향과 수직인 방향으로는, 정보가 포함되어 있지 않기 때문에, 테스트 패턴 P의 이동 방향과 수직인 방향으로, CCD 카메라(3)의 검출 평면의 픽셀 신호의 합을 취하면, 각 픽셀의 신호의 노이즈 성분을 저감시켜, 검출 감도를 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 본 발명의 실시는, 상기한 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위 내에서 여러가지의 변경을 실시하는 것이 가능하다. 예를 들면, 갈바노미터 미러(2)는 전기 모터에 의해 구동되는 회전 가능 미러로 대체될 수 있으며, 또한 갈바노미터 미러(2)와 CCD 카메라(3)는 회전 가능 CCD 카메라로 대체될 수 있다.

정지 테스트 화상은 예를 들면 LED와 같은 임의의 타입의 광원으로 대체될 수 있다.

Claims

평가 대상 디스플레이 장치의 스크린에 디스플레이된 스크롤되는 테스트 패턴의 블러링(blurring)에 기초하여 디스플레이의 동화상 품질을 평가하는 방법으로서,

(a) 상기 테스트 패턴이 스크롤되고, 화상 센서의 시야가 상기 테스트 패턴의 이동을 추종하면서 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 화상을 촬영하는 단계;

(b) 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 촬영된 화상에 나타나는 스크롤링 방향에 따른 제1 블러링 엣지를 관측하는 단계;

(c) 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 이동을 추종하는 상기 화상 센서의 시야와 같은 속도로 상기 화상 센서의 시야를 이동시키면서 상기 화상 센서로 정지 테스트 패턴의 화상을 촬영하는 단계;

(d) 상기 화상 센서에 의해 촬영된 상기 정지 테스트 패턴의 화상인 상기 촬영된 화상에 나타나는 상기 스크롤링 방향에 따른 제2 블러링된 엣지를 관측하는 단계;

(e) 상기 제2 블러링된 엣지, 및 상기 정지 테스트 패턴의 화상이 촬영되었던 상기 화상 센서의 노광 시간에 기초하여 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 이동 속도를 추정하고, 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 상기 추정된 이동 속도를 이용하여 상기 제1 블러링된 엣지 폭을 정규화하는 단계;

(f) 상기 정규화된 제1 블러링된 엣지 폭을 이용하여 상기 스크린의 동화상 품질을 평가하는 단계

를 포함하는 디스플레이의 동화상 품질 평가 방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (a)에서, 상기 화상 센서의 시야가 임의의 속도로 스크롤되는 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 화상을 촬영하기 위해 다양한 복수의 속도로 이동되고, 상기 촬영된 화상에 나타나는 상기 제1 블러링된 엣지 폭이 최소로 되는 상기 화상 센서의 시야의 이동 속도는 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 이동이 추종되는 속도로 결정되는 디스플레이의 동화상 품질 평가 방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (a)에서, 상기 스크롤되는 테스트 패턴이 임의의 속도로 스크롤되고, 상기 화상 센서의 시야가 복수의 속도로 이동되고, 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 연속적인 화상들이 각각의 상기 속도에서 촬영되고, 상기 촬영된 연속적인 화상들 내의 블러링된 엣지의 이동이 상기 이동 방향에서 최소로 되는 상기 화상 센서의 시야의 이동 속도는, 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 이동이 추종되는 속도로 결정되는 디스플레이의 동화상 품질 평가 방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (b)에서, 상기 제1 블러링된 엣지 폭은, 상기 화상 센서의 상기 검출기 상에 포커스된 휘도 분포 프로파일에서, 상기 최소 휘도보다 미리 결정된 임계 비율 또는 미리 결정된 임계값 만큼 높은 휘도를 갖는 위치와 상기 최대 휘도보다 미리 결정된 임계 비율 또는 미리 결정된 임계값 만큼 낮은 휘도를 갖는 위치 사이의 픽셀 수의 차에 상당하는 디스플레이의 동화상 품질 평가 방법.
제1항 또는 제4항에 있어서,

상기 단계 (d)에서, 상기 제2 블러링된 엣지 폭은, 상기 화상 센서의 상기 검출기 표면 상에 포커스된 휘도 분포 프로파일에서, 상기 최소 휘도보다 미리 결정된 임계 비율 또는 미리 결정된 임계값 만큼 높은 휘도를 갖는 위치와 상기 최대 휘도보다 미리 결정된 임계 비율 또는 미리 결정된 임계값 만큼 낮은 휘도를 갖는 위치 사이의 픽셀 수의 차에 상당하는 디스플레이의 동화상 품질 평가 방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (e)에서, 상기 화상 센서의 노광 시간은, 상기 화상 센서의 시야를 공지된 속도로 이동시키면서, 상기 화상 센서의 검출기 표면 상에 포커스되는 정지 테스트 패턴의 화상으로부터 결정되는 디스플레이의 동화상 품질 평가 방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (e)에서, 상기 화상 센서의 노광 시간은 미리 결정된 주기를 갖는 펄스된 광의 화상을 촬영하고, 상기 화상 센서의 상기 검출기 평면 상에 나타나는 상기 광의 검출 회수를 측정함으로써 결정되는 디스플레이의 동화상 품질 평가 방법.
평가 대상 디스플레이 장치의 스크린에 디스플레이된 스크롤되는 테스트 패턴의 블러링에 기초하여 디스플레이의 동화상 품질을 평가하는 시스템으로서,

(A) 상기 테스트 패턴이 상기 스크린에서 임의의 속도로 이동되고 화상 센서의 시야가 상기 테스트 패턴의 스크롤되는 이동을 추종하면서, 상기 테스트 패턴의 화상을 촬영하고, 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 촬영된 화상에 나타나는 이동 방향에 따른 제1 블러링된 엣지를 관측하는 수단;

(B) 상기 화상 센서의 시야가 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 이동을 추종하는 속도와 같은 속도로 상기 화상 센서의 시야를 이동시키면서, 상기 화상 센서에 의해 정지 테스트 패턴의 화상을 촬영하고, 상기 화상 센서에 의해 촬영된 상기 정지 테스트 패턴의 화상인 상기 촬영된 화상에 나타나는 상기 스크롤링 방향에 따른 제2 블러링된 엣지를 관측하는 수단;

(C) 상기 제2 블러링된 엣지 폭, 및 상기 정지 테스트 패턴의 화상을 촬영하기 위한 상기 화상 센서의 노광 시간에 기초하여, 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 이동 속도를 추정하고, 상기 스크롤되는 테스트 패턴의 상기 추정된 이동 속도를 이용하여 상기 제1 블러링된 엣지 폭을 정규화하는 수단; 및

(D) 상기 정규화된 제1 블러링된 엣지 폭을 이용하여 상기 스크린의 동화상 품질을 평가하는 수단

을 포함하는 디스플레이의 동화상 품질 평가 시스템.